Industrie + Technik

Kupferhaltige Gesteine enthalten häufig Arsen. Wie dieses sich umweltschonend entsorgen lässt, untersucht ein deutsch-chilenisches Projekt.Aus Chile stammt ein Viertel des weltweit geförderten Kupfers, im Jahr 2021 etwa 22,4 Mio. Tonnen Cu. In der Atacamawüste wird aus bis zu zwei Kilometer Tiefe Gestein mit etwa zwei Prozent Cu gesprengt. Mahlen, Flotieren und Aufschäumen liefern Material mit etwa 20 bis 30 Prozent Cu; Hochofenschmelze (<link href="#nadc20234133939-fig-0001">Foto) und elektrochemische Reinigung führen zu hochreinem Cu. Im Gestein vorhandenes Arsen wird dabei gasförmig abgefangen, in Schwefelsäure gelöst und als Calciumarsenat oder -arsenit gefällt. Diese Verbindungen werden dann in der Atacamawüste deponiert. Sie sind wasserlöslich, was bisher nicht störte. Nun regnet es wegen des Klimawandels häufiger, und manche der Minen dringen in schwefelbasierte Gesteinsschichten mit mehr Arsen vor.<figure xml:id="nadc20234133939-fig-0001"><figure><img alt="image" src="https://media.graphassets.com/4XGsEhSIRXWTmuFIOdJD"><figcaption><label>Abb.1: </label>Rohkupferschmelze in einem Hochofen. Foto: Fraunhofer IWKS</figcaption></figure></figure>Im Projekt „Reduktion von Arsen in Kupferkonzentraten“ untersucht ein deutsch-chilenisches Konsortium, wie sich As mit möglichst geringen Umweltauswirkungen abtrennen und deponieren lässt, etwa mit arsenselektiver Flotation, sulfatisierendem Rösten sowie mit mikrobiellen und sulfidischen Laugungsprozessen. Zudem werden Oxidierungen untersucht, um statt der instabilen, wasserlöslichen As3+-Verbindungen stabilere, weniger giftige As5+-Verbindungen zu erhalten. Dies lässt sich mit H2O2 erreichen, was teuer ist. Deshalb wird am Fraunhofer-Institut für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS in Alzenau als Alternative die elektrochemische Oxidation mit Diamantelektroden untersucht. Die dabei entstehenden Hydroxylradikale oxidieren gelöstes As schnell und zuverlässig. Andere Projektpartner untersuchen UV- und Ozon-unterstützende sowie mikrobielle Oxidationsprozesse.Bis zum Sommer soll das Konsortium ein Deponierungskonzept erarbeitet haben, das der chilenischen Kupferindustrie hilft, den Umgang mit Arsen effektiv, kosteneffizient und umweltschonend zu gestalten. MB

Industrie und Technik

Kupfer aus Chile

Kupferhaltige Gesteine enthalten häufig Arsen. Wie dieses sich umweltschonend entsorgen lässt, untersucht ein deutsch-chilenisches Projekt.Aus Chile stammt ein Viertel des weltweit geförderten Kupfers, im Jahr 2021 etwa 22,4 Mio. Tonnen Cu. In der Atacamawüste wird aus bis zu zwei Kilometer Tiefe...

Der Wirtschaftschemiker

„Yes, we can“ – mit diesem Slogan hat der damalige Präsidentschaftskandidat Barack Obama den Mut zur Gestaltung einer besseren Zukunft in wenige Worte gefasst. Solchen Gestaltungsoptimismus benötigen wir in Deutschland im Jahr 2023.Ja, die Wettbewerbsposition der deutschen Chemieindustrie hat sich mit der geopolitischen Zeitenwende verschlechtert. Energie- und Rohstoffkosten sind gestiegen, globale Lieferketten funktionieren nicht mehr so reibungslos wie früher. Aber wie sieht für die Chemieindustrie in Deutschland die ökonomisch erfolgreiche Zukunft im Jahr 2030 oder 2045 aus? Wir müssen heute an den politischen und gesellschaftlichen Rahmenbedingungen arbeiten – Grünstrom, H2, CO2-Pipelines, Carbon Capture and Storage. Zudem gilt es, auch in Gesellschaft, Industrie, Wissenschaft und Bildung alle Anstrengungen für eine gemeinsame grüne Innovationsoffensive zu unternehmen. Diese soll mit neuen Produkten, Prozessen und Geschäftsmodellen zu Wohlstand innerhalb der planetaren Grenzen führen.Im Industriepark Höchst haben wir zwölf Stellschrauben gefunden, um den CO2-Fußabdruck zu reduzieren. Methan, Methanol, Ethylen und Essigsäure sind die wichtigsten Verursacher des regionalen CO2-Fußabdrucks. Unter Innovationsgesichtspunkten werden die stoffliche Nutzung der Biomasse und chemisches Recycling wichtiger. Zusätzlich prüfen wir, welche neuen Märkte sich mit der Defossilisierung ergeben – regional und international. In welchen Bereichen des Energiesystems, der Mobilität, der Ernährung, des Wohnens wird eine nachhaltige Chemie kurz- und mittelfristig ökonomisch erfolgreich sein? Auch diese Felder wollen wir erschließen. Wir bieten Ausgründungen aus Forschungseinrichtungen eine Plattform, um ihre Techniken im industriellen Kontext zu erproben. Nach einem erfolgreichen Upscaling soll dann im Idealfall auch die Produktion vor Ort im industriellen Maßstab erfolgen. All dies geht nur über den Aufbau und das Management eines grünen Innovationsökosystems – über die thematisch fokussierte Zusammenarbeit von Unternehmen, Forschungseinrichtungen, Politik und Gesellschaft.Nun ist ein grünes Innovationsökosystem nur eine mögliche Maßnahme, die Innovations- und Wettbewerbskraft zu steigern. Welche Maßnahmen wählen Sie? Wie übersetzen Sie Obamas Slogan „Yes, we can“ für sich und Ihr Unternehmen? Schreiben Sie mir.Hannes Utikal ist Professor für Betriebswirtschaftslehre an der Provadis-Hochschule in Frankfurt am Main und leitet das dortige Zentrum für Industrie und Nachhaltigkeit. Er ist Vorstandsmitglied der GDCh-Vereinigung Chemie und Wirtschaft und führt uns mit dieser Kolumne im Wechsel mit Rolf Albach durch die Welt der Wirtschaftschemie.

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Kupfer aus Chile

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